工业搬运机械手的应用及发展现状

2021-10-14 11:13:00
大象龙门
原创
177
摘要:大象龙门与大家浅谈一下工业搬运机械手的应用及发展现状。

工业机械手/机器人是最近几十年迅速发展起来的一种高科技设备。机械手具有通过计算机编程来完成各种预期动作的特点,尤其体现在仿照人手的智能化和适应性方面。并且在准确性、效率、适用性等方面有着巨大的提升空间。更新换代和制造已经在许多高科技邻域里占有一席之地,是一门极具发展潜力的机械工程技术,机械手的快速发展的促进了机械生产制造领域的发展进程,机械手使自动化和机械化两者充分的结合,大大的提高了生产制造的效率。


搬运机械手在现代化的机械生产过程中作为一种新兴的自动化机械装置,被广泛的运用到各个领域的生产线中,例如物流企业、制造企业、军工企业等,利用机械手的进行产业升级和自动化改造,已经成为当前各企业竞相推进的工作之一。搬运机械手相比于人工搬运来说,具有可长时间的工作和劳动,不会疲劳;其重载荷的工作是人工无法实现的;尤其是在危险环境中,替代人工必不可少。因此,搬运机械手目前已得到了许多企业的青睐,并在实际生产中逐步寻求方案提供商的帮助,搬运机械手得到了越来越广泛地应用。


搬运机械手具有以下主要特点:

1、恶劣的作业环境下替代人工:诸如具有辐射的环境、高温环境、高压环境、低温环境、化学品环境等等;

2、具有长时间不间断工作特性:由于机械化和自动化的加入,搬运机械手可以24小时长时间工作,代替人从事繁重而单调的劳动;

3、重复定位能力增强:机械手的工作和重复定位能力比较强,比较精确,所以可以稳定和提高产品的生产质量,提高生产效率;

4、提升企业行业竞争力:采用机械手的企业,可明显提高工厂的生产效率,减少了工厂使用的劳动力,大大降低了劳动成本;

5、机械手通用性比较强,灵活性也不错,能在生产制造的过程中很好的适应不同产品类型的不断变化,从而满足柔性生产的需求。


专用机械手经过几一年的发展,如今已进入以通用机械手为标志的时代。由于通用机械手的应用和发展,进而促进了智能机器人的研制。智能机器人涉及的知识内容,不仅包括一般的机械、液压、气动等基础知识,而且还应用一些电子技术、电视技术、通讯技术、计算技术、无线电控制、仿生学和假肢工艺等,因此它是一项综合性较强的新技术。目前国内外对发展这一新技术都很重视,几十年来,这项技术的研究和发展一直比较活跃,设计在不断地修改,品种在不断地增加,应用领域也在不断地扩大。


早在40年代,随着原子能工业的发展,已出现了模拟关节式的第一代机械手。


50~60年代即制成了传送和装卸工件的通用机械手和数控示教再现型机械手。这种机械手也称第二代机械手。如尤尼曼特(Unimate)机械手即属于这种类型。


60~70年代,又相继把通用机械手用于汽车车身的点焊和冲压生产自动线上,亦即是第二代机械手这一新技术进入了应用阶段。


80-90年代,装配机械手处于鼎盛时期,尤其是日本。


90年代机械手在特殊用途上有较大的发展,除了在工业上广泛应用外,农、林、矿业、航天、海洋、文娱、体育、医疗、服务业、军事领域上有较大的应用。


90年代以后,随着计算机技术、微电子技术、网络技术等的快速发展,机械手技术也得到飞速的多元化发展。


总之,目前机械手的主要经历分为三代:第一代机械手主要是靠人工进行控制,控制方式为开环式,没有识别能力;改进的方向主要是将低成本和提高精度:第二代机械手设有电子计算机控制系统,具有视觉、触觉能力,甚至听、想的能力。研究安装各种传感器,把接收到的信息反馈,使机械手具有感觉机能;第三代机械手能独立完成工作过程中的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系,并逐步发展成为柔性系统FMS(Flcxiblc Manufacturing System)和柔性制造单元FMC(FlexiblcManufacturingCell)中重要一环。


目前,国外已经研发出了有触觉和视觉功能的机械手。第二代机械手也即将问世。它们都通过微型电子计算机来实现控制。国外所研制的机械手都安装了传感器,通过传感器能把外界感应到的信号准确的反馈到控制系统使机械手具有感觉的能力。
目前国外也已经出现了第三代的自动化机械手,它能自行地完成工作中遇到的各种任务,同时它还与电子计算机设备有着着密切的联系,并且在不断的完善中,使其逐渐发展成为柔性制造系统(FMS)和柔性制造单元(FMC)中重要的一环。目前工业上对零部件的精度要求越来越高并且不再要求机械手能适应各种各样的工作环境,所以对机械手的性能也就随之提高。特别是搬运机械手,它对整个系统的集中控制起了十分重要的作用。


在重工业方面例如钢铁、制铝等高温而又危险等重体力行业中,就要求实现自动化。为了提高人身安全以及对工作效率的保证更重要的是对于高重量,件数少速度慢和人工不能胜任的地方更要要机械手的帮助。


在轻工业方面机械手主要是用于运输大批量的工件这种行业的特点是,体积小,件数多在这种加工生产线自动线上人力会疲劳而机械手可以一直工作下去,它在加工厂里面也有很大的应用例如上下料。进一步在程序控制自动化反馈等方面已经成为一个重要分支。所以在生产自动化的进程中机械手在现代工业应用中发挥着越来越重要的作用大大地改善了工人的劳动环境显著的提高了工厂的劳动生产率大大的推进了现代工业生产机械化和自动化的进程。

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